基于时变增益ESO的多航天器SO(3)姿态协同控制

摘要：

针对多航天器姿态协同控制问题,基于特殊正交群(SO(3))研究了存在干扰情形下的控制设计方法.结合有向通信拓扑建立了多航天器SO(3)模型,在此模型的基础上提出了一种时变增益扩张状态观测器(ESO)对系统的总干扰进行估计,削弱了常值增益ESO的峰化现象.利用相邻航天器的信息给出了旋转矩阵形式的协同指令,进一步基于SO(3)方法设计了协同控制器.同时采用ESO的输出在所设计的控制器中对系统的干扰进行补偿,从理论上给出了ESO的收敛性以及闭环系统的稳定性证明,保证多航天器系统能够实现稳定协同.仿真结果验证了本文方法的有效性和快速性.

关键词：多航天器、协同控制、扩张状态观测器(ESO)、时变增益、特殊正交群(SO(3))

所属期刊栏目：44

分类号：V448;TP273(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金;航空科学基金

在线出版日期：2018-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1797-1807